DE102011056288A1 - Power-operated device i.e. ballast, for operating e.g. light source, has electronic circuit switched with series circuit that is electrically connected to two input terminals or to two output terminals of rectifier - Google Patents

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Abstract

The device (10) has a rectifier (20) having an input with two input terminals and an output with two output terminals. A line filter (19) is connected between the input of the rectifier and line-side terminals. An electronic converter circuit (21) is connected to the output of the rectifier. An electronic circuit (21a) is switched with a series circuit and a resonant assembly. The series circuit is electrically connected to the two input terminals or electrically connected to the two output terminals of the rectifier.

Description

Die Erfindung betrifft ein netzbetriebenes, vorzugsweise aus dem öffentlichen Wechselspannungsversorgungsnetz betriebenes, elektrisches Gerät, wie bspw. und insbesondere ein Vorschaltgerät für Leuchtmittel, wie Gasentladungslampe(n) oder LEDs. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein solches Vorschaltgerät mit verbesserter elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV). The invention relates to a mains operated, preferably operated from the public AC power supply, electrical device, such as, and in particular a ballast for lighting, such as gas discharge lamp (s) or LEDs. In particular, the invention relates to such a ballast with improved electromagnetic compatibility (EMC).

Es ist bekannt, dass elektronische Vorschaltgeräte und auch andere netzbetriebene Geräte elektromagnetische hochfrequente Abstrahlungen erzeugen, die als Störungen in Erscheinung treten und ein bestimmtes Maß nicht übersteigen sollen. Die von dem Gerät ausgehenden Störungen können sowohl durch direkte Abstrahlung wie auch über Zuleitungen verbreitet werden. Zuleitungen können dabei als abstrahlende Antennen wirken. It is known that electronic ballasts and other mains operated devices generate electromagnetic high frequency emissions that appear as disturbances and should not exceed a certain level. The interference emanating from the device can be spread both by direct radiation as well as via cables. Supply lines can act as radiating antennas.

Zur Minderung solcher elektromagnetischen Störungen schlägt bspw. die WO 93/20677 ein elektronisches Vorschaltgerät vor, bei dem zwischen einer PE-Anschlussklemme des Vorschaltgeräts und einem Masseanschluss in dem Vorschaltgerät ein Kondensator angeordnet ist. To reduce such electromagnetic interference bspw. For example WO 93/20677 an electronic ballast in which a capacitor is arranged between a PE terminal of the ballast and a ground terminal in the ballast.

Bei dieser Lösung ist keine direkte galvanische Verbindung zwischen dem Masseanschluss des Geräts und dem Schutzleiter vorhanden, was gelegentlich abgelehnt wird.In this solution, there is no direct electrical connection between the ground terminal of the device and the protective conductor, which is occasionally rejected.

Weiter ist aus der EP 2 067 386 B1 ein Schaltungsvorschlag bekannt, bei dem zwischen dem PE-Anschluss des netzseitigen Klemmenblocks einer Leuchte und einem internen Masseanschluss ein Leitungsstück mit einem Dämpfungselement vorgesehen ist. Das Dämpfungselement kann alternativ zwischen dem PE-Anschluss und dem Masseanschluss des elektronischen Vorschaltgeräts vorgesehen sein. Das Dämpfungselement soll das Störspektrum absorbieren, das aus Resonanzschwingungen des Leuchtengehäuses und des Gehäuses des elektronischen Vorschaltgeräts resultiert. Als Dämpfungselement ist eine hochfrequenzabsorbierende Ferritperle vorgesehen. Mit dieser Lösung wird eine Dämpfung der Störabstrahlung im Bereich 20 MHz bis 30 MHz erreicht. Allerdings erfordert diese Lösung ein Dämpfungsbauelement, das hoch strombelastbar ist. Bei üblichen Schutzleiterprüfungen müssen Testströme von 25 A durch die Leitung fließen, an der die Ferritperle angebracht ist. Next is from the EP 2 067 386 B1 a circuit proposal is known, in which between the PE terminal of the network-side terminal block of a lamp and an internal ground terminal, a line piece is provided with a damping element. The damping element may alternatively be provided between the PE terminal and the ground terminal of the electronic ballast. The damping element is intended to absorb the interference spectrum resulting from resonant vibrations of the lamp housing and the housing of the electronic ballast. As a damping element, a high-frequency-absorbing ferrite bead is provided. With this solution, an attenuation of the noise radiation in the range 20 MHz to 30 MHz is achieved. However, this solution requires a damping device that is highly current-carrying. For normal PE tests, test currents of 25 A must flow through the line to which the ferrite bead is attached.

Auch stellt sich zunehmend die Forderung zur Beschränkung der Störabstrahlung im höherfrequenten Bereich, bspw. im Frequenzbereich von 50 MHz bis 300 MHz, insbesondere bei 100 MHz. Derartige Störabstrahlungen verhalten sich anders als weniger hochfrequente Störungen.Also, there is an increasing demand for limiting the noise emission in the higher-frequency range, for example in the frequency range from 50 MHz to 300 MHz, in particular at 100 MHz. Such noise emissions behave differently than less high-frequency interference.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein netzbetriebenes Gerät bereitzustellen, das einerseits den entsprechenden Anforderungen für elektrische Sicherheit genügt und andererseits eine geringe Störabstrahlung, insbesondere eine geringe hochfrequente Störabstrahlung aufweist. It is an object of the invention to provide a mains-powered device, on the one hand satisfies the corresponding requirements for electrical safety and on the other hand has a low noise emission, in particular a low high-frequency interference emission.

Diese Aufgabe wird mit dem Gerät nach Anspruch 1 gelöst:
Bei dem erfindungsgemäßen Gerät ist zwischen dem PE-Anschluss einer Netzklemme und einer netzspannungsführenden Leitung ein Zweig vorgesehen, in dem eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Y-Kondensator und einer Resonanzbaugruppe, vorgesehen ist. Die Resonanzbaugruppe ist vorzugsweise darauf ausgelegt, den Durchgang von hochfrequenten Störfrequenzen zu behindern. Sie verhindert damit, dass hochfrequente Spannungen über den PE-Anschluss auf den Schutzleiter gelangen, der dann als Antenne wirken und diese hochfrequenten Spannungen abstrahlen könnte.This object is achieved with the device according to claim 1:
In the device according to the invention, a branch is provided between the PE terminal of a network terminal and a mains voltage-carrying line, in which a series circuit consisting of a Y-capacitor and a resonant assembly is provided. The resonant assembly is preferably designed to hinder the passage of high frequency noise. It thus prevents high-frequency voltages from reaching the protective conductor via the PE connection, which then acts as an antenna and could radiate these high-frequency voltages.

Andererseits werden weniger hochfrequente Störspannungen weniger stark behindert und somit über den PE-Anschluss auf den Schutzleiter gegeben. Dieser ist jedoch für die weniger hochfrequenten Störungen niederohmig und schließt diese ohne schädliche Abstrahlung kurz. On the other hand, less high-frequency interference voltages are less impeded and thus given over the PE connection to the protective conductor. However, this is low resistance for the less high-frequency interference and closes this without harmful radiation short.

Vorzugsweise weist die Resonanzbeaugruppe mindestens eine induktive Komponente und eine kapazitive Komponente auf. Außerdem kann eine dissipative Komponente vorgesehen sein. Die induktive Komponente und die kapazitive Komponente sind vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass sie eine Parallelresonanz, d.h. ein Impedanzmaximum, definieren, das vorzugsweise zwischen 50 MHz und 200 MHz, vorzugsweise bei 100 MHz liegt. Die Güte des von der induktiven Komponenten und der kapazitiven Komponente gebildeten Parallelresonanzschwingkreises ist vorzugsweise wenigstens so hoch, dass die in der Resonanz allein wirksame dissipative Komponente einen Wert zwischen 1 und 3 kΩ, vorzugsweise 2 kΩ aufweist.Preferably, the resonant assembly has at least one inductive component and one capacitive component. In addition, a dissipative component may be provided. The inductive component and the capacitive component are preferably matched to each other to produce a parallel resonance, i. an impedance maximum, which is preferably between 50 MHz and 200 MHz, preferably at 100 MHz. The quality of the parallel resonance resonant circuit formed by the inductive component and the capacitive component is preferably at least high enough for the dissipative component acting alone in the resonance to have a value between 1 and 3 kΩ, preferably 2 kΩ.

Während die induktive Komponente vorzugsweise einen Wert zwischen 5 µH und 10 µH aufweist, hat die kapazitive Komponente vorzugsweise einen Wert zwischen 0,1 pF und 1 pF, vorzugsweise 0,4 pF. While the inductive component preferably has a value between 5 μH and 10 μH, the capacitive component preferably has a value between 0.1 pF and 1 pF, preferably 0.4 pF.

Der Y-Kondensator weist vorzugsweise eine Größe auf, die im Wesentlichen dem 10000fachen der kapazitiven Komponente der Resonanzbaugruppe entspricht. Vorzugsweise liegt die Kapazität des Y-Kondensators zwischen 1 nF und 4,7 nF, vorzugsweise beträgt sie zwischen 2,2 nF und 3,3 nF. Auf diese Weise kann durch die Wechselwirkung zwischen der Resonanzbaugruppe und dem Y-Kondensator eine Serienresonanz (Impedanzminimum) erbracht werden, die ungefähr bei einem Hunderstel der gesperrten Frequenz, z.B. bei etwa 1 MHz liegt. Somit werden niederfrequente Störanteile (um 1MHz) wirksam kurzgeschlossen.The Y capacitor preferably has a size substantially equal to 10,000 times the capacitive component of the resonant assembly. Preferably, the capacitance of the Y capacitor is between 1 nF and 4.7 nF, preferably between 2.2 nF and 3.3 nF. In this way, by the interaction between the resonant assembly and the Y-capacitor, a series resonance (impedance minimum) can be provided, which is about one hundredth of the locked frequency, eg at about 1 MHz. Thus, low-frequency interference components (around 1 MHz) are effectively short-circuited.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen der Beschreibung oder der Zeichnung. Es zeigen:Further details of advantageous embodiments of the invention are the subject of dependent claims of the description or the drawing. Show it:

1 ein Gerät mit elektronischem Netzteil zum Betrieb einer Lichtquelle, in schematischer Blockdarstellung, 1 a device with an electronic power supply for operating a light source, in a schematic block diagram,

2 und 3 Ausführungsformen des Netzfilters und Gleichrichters des Geräts, nach 1, 2 and 3 Embodiments of the network filter and rectifier of the device, according to 1 .

4 die Resonanzbaugruppe aus dem Netzfilter, nach 2 und 3 als Ersatzschaltbild, 4 the resonant assembly from the line filter, after 2 and 3 as an equivalent circuit diagram,

5 die Resonanzbaugruppe nach 4, in teilweise schematischer Darstellung, 5 the resonance module after 4 , in a partially schematic representation,

6 den Impedanzverlauf der Resonanzbaugruppe, nach 4 und 5, als Diagramm, und 6 the impedance curve of the resonance module, after 4 and 5 , as a diagram, and

7 abgestrahlte Störsignale mit und ohne Verwendung der Resonanzbaugruppe in dem Netzfilter, nach 2 und 3 als Diagramm. 7 radiated interference signals with and without use of the resonant assembly in the line filter, after 2 and 3 as a diagram.

In 1 ist ein Gerät 10 veranschaulicht, das zum Betrieb einer Lichtquelle 11 dient. Die Lichtquelle 11 kann jedes geeignete Leuchtmittel, bspw. eine Halogen-Glühlampe, eine LED, eine Niederdruckgasentladungslampe, wie bspw. eine Leuchtstofflampe, oder aber auch eine Hochdruckgasentladungslampe sein, wie bspw. eine HID-Lampe. Das Gerät 10 ist an ein öffentliches Versorgungsnetz 12 angeschlossen, das bspw. eine wechselspannungführende Leitung 13, eine nullpotentialführende Leitung 14 und einen Schutzleiter 15 umfasst. Die Leitung 13 ist dabei an einen L-Eingang 16, die Leitung 14 an einem N-Eingang 17 und die Leitung 15 an einem PE-Eingang 18 des Geräts 10 angeschlossen (siehe 1 und 2).In 1 is a device 10 illustrates that for operating a light source 11 serves. The light source 11 Any suitable illuminant, for example a halogen incandescent lamp, an LED, a low-pressure gas discharge lamp, such as, for example, a fluorescent lamp, or even a high-pressure gas discharge lamp, such as, for example, an HID lamp. The device 10 is connected to a public utility network 12 connected, the example. An alternating voltage leading line 13 , a zero-potential-carrying line 14 and a protective conductor 15 includes. The administration 13 is at an L input 16 , The administration 14 at an N entrance 17 and the line 15 at a PE input 18 of the device 10 connected (see 1 and 2 ).

Das Gerät 10 weist im Anschluss an seine netzseitigen Eingänge ein Netzfilter 19 auf, über das das Netz 12 mit Eingängen 20a, 20b eines Gleichrichters 20 verbunden ist. An seine Ausgänge 20c, 20d schließt sich eine elektronische Schaltung 21 an, von der Störimpulse ausgehen können. Die elektronische Schaltung 21 ist dafür vorgesehen, die über das Netzfilter 19 und den Gleichrichter 20 aus dem Netz 12 gelieferte Energie in Strom und Spannung für die Lichtquelle 11 umzusetzen. Die Schaltung 21 kann insoweit als Netzteil angesehen werden. Sie kann einen Schutzleiteranschluss 21b aufweisen, der vorzugsweise mit dem PE-Anschluss 18 verbunden ist.The device 10 has a line filter following its line-side inputs 19 on, over that the net 12 with inputs 20a . 20b a rectifier 20 connected is. To its exits 20c . 20d closes an electronic circuit 21 on, can emanate from the glitches. The electronic circuit 21 is intended to be over the line filter 19 and the rectifier 20 from the net 12 supplied energy in electricity and voltage for the light source 11 implement. The circuit 21 can be regarded as a power supply in this respect. It can be a protective conductor connection 21b preferably having the PE connection 18 connected is.

Die Schaltung 21 umfasst ein oder mehrere elektronische schaltende Komponenten 21a, wie Schalttransistoren oder dergleichen, die die von dem Gleichrichter 20 gelieferte gleich gerichtete Netzspannung zerhacken. Zum Beispiel kann dazu eine sogenannte PFC-Schaltung, d.h. eine Leistungsfaktor-Korrekturschaltung, verwendet werden, die typischerweise einen Hochsetzsteller umfasst. Das Netzfilter 19 dient dazu, die von dem Hochsetzsteller ausgehenden durch den Gleichrichter 20 durchgreifenden Störimpulse zu unterdrücken.The circuit 21 includes one or more electronic switching components 21a such as switching transistors or the like, that of the rectifier 20 chop up the supplied rectified mains voltage. For example, a so-called PFC circuit, ie, a power factor correction circuit, may be used, which typically includes a boost converter. The net filter 19 serves to the outgoing from the boost converter by the rectifier 20 to suppress sweeping interference pulses.

Das Netzfilter 19 ist in 2 gesondert veranschaulicht. Es weist eine stromkompensierte Drossel 22 zur Unterdrückung von Störimpulsen auf, damit diese, ausgehend von dem Gleichrichter 20, nicht über den L-Anschluss und den N-Anschluss in das Netz 12 gelangen können. Vor und hinter der Drossel 22 angeordnete Kondensatoren 23, 24 unterdrücken weitere Störkomponenten. Diese Kondensatoren 23, 24 werden auch als X-Kondensatoren bezeichnet. Ein Varistor 25, der parallel zu dem netzseitigen X-Kondensator 23 geschaltet ist, unterdrückt Überspannungsimpulse. Eine Sicherung 26 dient dem Überstromschutz.The net filter 19 is in 2 separately illustrated. It has a current-compensated choke 22 for suppressing glitches, so that these, starting from the rectifier 20 , not via the L port and the N port into the network 12 can reach. Before and behind the throttle 22 arranged capacitors 23 . 24 suppress further interfering components. These capacitors 23 . 24 are also referred to as X-capacitors. A varistor 25 , which is parallel to the line-side X-capacitor 23 is switched suppressed overvoltage pulses. A fuse 26 serves for overcurrent protection.

Das Netzfilter 19 enthält eine Reihenschaltung 27 in einem Schaltungszweig, der von der netzspannungsführenden Leitung 28’ bzw. dem Eingang 20a des Gleichrichters 20 zu dem PE-Eingang 18 führt. Die netzspannungsführende Leitung 28 ist über einen Zweig der Drossel 22 mit dem L-Eingang 16 verbunden. The net filter 19 contains a series connection 27 in a circuit branch of the mains voltage carrying line 28 ' or the entrance 20a of the rectifier 20 to the PE input 18 leads. The mains voltage leading line 28 is over a branch of the throttle 22 with the L input 16 connected.

Die Reihenschaltung 27 umfasst einen Y-Kondensator 28 und eine Resonanzbaugruppe 29. Wie durch Vergleich der 2 und 3 erkennbar ist, kann dabei die Reihenfolge des Y-Kondensators 28 und der Resonanzbaugruppe 29 getauscht sein. Auch ist es möglich, die Reihenschaltung 27 zwischen den L-Anschluss 16 und den PE-Anschluss 18 zu schalten.The series connection 27 includes a Y-capacitor 28 and a resonant assembly 29 , As by comparing the 2 and 3 can be seen, it can be the order of the Y-capacitor 28 and the resonant assembly 29 be exchanged. It is also possible to connect in series 27 between the L port 16 and the PE connection 18 to switch.

Die Resonanzbaugruppe 29 ist in 4 im Ersatzschaltbild veranschaulicht. Ihr Resonanzverhalten kann durch drei Komponenten modelliert werden, nämlich eine induktive Komponente 30, eine kapazitive Komponente 31 und eine resistive oder dissipative Komponente 32. Die induktive Komponente 30 und die kapazitive Komponente 31 bilden einen Parallelschwingkreis. Die Resonanzfrequenz dieses Parallelschwingkreises liegt vorzugsweise im Zentrum des abzusperrenden Frequenzbereichs, z.B. bei 100 MHz. Die induktive Komponente weist dazu eine Induktivität zwischen 5 und 10 µH auf. Die kapazitive Komponente weist dabei vorzugsweise eine Kapazität zwischen 0,2 pF und 0,6 pF auf. Andere LC-Verhältnisse sind jedoch möglich. The resonance module 29 is in 4 illustrated in the equivalent circuit diagram. Their resonance behavior can be modeled by three components, namely an inductive component 30 , a capacitive component 31 and a resistive or dissipative component 32 , The inductive component 30 and the capacitive component 31 form a parallel resonant circuit. The resonance frequency of this parallel resonant circuit is preferably in the center of the frequency range to be cut off, for example at 100 MHz. The inductive component has an inductance between 5 and 10 μH. The capacitive component preferably has a capacitance between 0.2 pF and 0.6 pF. Other LC ratios are possible.

Die Güte des so gebildeten Parallelschwingkreises ist vorzugsweise wenigstens so hoch, dass die im Resonanzfall als ohmscher Widerstand R zu messende resistive Komponente 32 einen Wert von größer 1 kΩ, vorzugsweise etwa 2 kΩ, aufweist. Der Verlauf des Betrags |X| der Impedanz X über der Frequenz ist in 6 veranschaulicht. Bei der Resonanzfrequenz f0 hat die Impedanz X ihr Maximum von ungefähr 2 kΩ. Aufgrund der somit begrenzten Güte werden auch benachbarte Frequenzen von dem Resonanzbauelement 29 relativ gut gesperrt. The quality of the parallel resonant circuit formed in this way is preferably at least high enough that the resistive component to be measured in the case of resonance as ohmic resistor R is 32 has a value of greater than 1 kΩ, preferably about 2 kΩ. The course of the amount | X | the impedance X over the frequency is in 6 illustrated. At the resonance frequency f 0 , the impedance X has its maximum of approximately 2 kΩ. Due to the thus limited quality and adjacent frequencies of the resonant component 29 relatively well closed.

5 veranschaulicht symbolhaft eine einfache technische Realisierung der Resonanzbaugruppe 29. Sie ist bspw. als SMD-Bauelement ausgebildet. Sein Körper 33 enthält oder bildet eine Induktivität, indem er bspw. mit dünnem Draht umwickelt ist. Der Körper 33 kann aus einem Keramikmaterial, insbesondere aus einem Ferrit, bestehen. Der Serienwidersand des Drahts 34 ist vorzugsweise geringer als 1 Ω. An den beiden Enden des Körpers 33 können Endkappen 35, 36 aus dünnem Blech oder auch einer metallischen Beschichtung vorgesehen sein, die mit den Enden des Drahts 34 verbunden sind und als Lötanschlüsse des SMD-Bauelements dienen. Die Endkappen 35, 36 bilden Platten eines Kondensators und tragen somit maßgeblich zur Ausbildung der kapazitiven Komponenten 31 bei. Der Körper 33 bildet insoweit das Dielektrikum. Die im Resonanzfall auftretenden dissipativen Verluste, bspw. Magnetisierungsverluste des Körpers 33, bilden die resistive Komponente 32. Alternativ kann das SMD-Bauelement als Mehrlagenbauelement aufgebaut sein. 5 symbolically illustrates a simple technical realization of the resonance module 29 , It is, for example, designed as an SMD component. His body 33 contains or forms an inductance, for example, by being wrapped with thin wire. The body 33 may consist of a ceramic material, in particular a ferrite. The series resistance of the wire 34 is preferably less than 1 Ω. At the two ends of the body 33 can end caps 35 . 36 be provided of thin sheet metal or even a metallic coating, with the ends of the wire 34 are connected and serve as solder terminals of the SMD component. The end caps 35 . 36 form plates of a capacitor and thus contribute significantly to the formation of the capacitive components 31 at. The body 33 forms in this respect the dielectric. The dissipative losses occurring in the case of resonance, for example magnetization losses of the body 33 , form the resistive component 32 , Alternatively, the SMD component can be constructed as a multilayer component.

Die Funktion des Netzfilters 19 geht aus 7 hervor. Zum Vergleich veranschaulicht eine Kurve I eine gemessene abgestrahlte Störspannung über der Frequenz bei kurzgeschlossener Resonanzbaugruppe 29. Ersichtlicherweise schließt der Y-Kondensator 28 bis zu einem Frequenzbereich von ungefähr 50 bis 60 MHz auftretende Störungen weitgehend kurz. Eine durch Normung vorgegebene Grenzkurve 37 wird jedenfalls nicht überschritten. Darüber, insbesondere im Frequenzbereich um 100 MHz, überschreitet die Kurve I jedoch die Grenzkurve 37. The function of the network filter 19 comes from 7 out. For comparison, a curve I illustrates a measured radiated noise voltage versus frequency with the resonant circuit shorted 29 , Evidently, the Y capacitor closes 28 up to a frequency range of about 50 to 60 MHz occurring interference largely short. A standard curve given by standardization 37 is not exceeded in any case. Above this, however, especially in the frequency range around 100 MHz, curve I exceeds the limit curve 37 ,

Ist die Resonanzbaugruppe 29 nach 2 oder 3 jedoch wirksam, entsteht die Messkurve II, bei der die gemessene Störspannung deutlich unter der Grenzkurve 37 bleibt. Die Resonanzbaugruppe 29 verhindert, dass Störungen von der Leitung 28’ über den Y-Kondensator 28, sowie den PE-Anschluss 18 auf den Schutzleiter 15 gelangen und von diesem abgestrahlt würden. Die Resonanzbaugruppe 29 verhindert, dass gerade diejenigen Frequenzen auf den Schutzleiter 15 gelangen, für die der Schutzleiter 15 nicht als Senke, sondern als Antenne wirken würde.Is the resonance module 29 to 2 or 3 however, effective, the trace II, in which the measured noise voltage well below the limit curve 37 remains. The resonance module 29 prevents interference from the line 28 ' over the Y-capacitor 28 , as well as the PE connection 18 on the protective conductor 15 arrive and be radiated by this. The resonance module 29 prevents just those frequencies on the protective conductor 15 for which the protective conductor 15 not as a sink, but as an antenna would act.

Wenn bei einer Schutzleiterprüfung ein Prüfstrom von z.B. 25 A über den PE-Anschluss und ein geerdetes Teil des Geräts 10 geschickt wird, fließt dieser nicht durch die Resonanzbaugruppe 29. Diese kann somit sehr platzsparend und klein, z.B. als SMD-Bauelement ausgebildet und über dünne Leiterzüge kontaktiert sein. Somit verbessert das erfindungsgemäße Konzept nicht nur die elektromagnetische Verträglichkeit des Geräts 10 sondern auch die Designfreiheit. If, for a protective conductor test, a test current of, for example, 25 A is connected via the PE connection and a grounded part of the device 10 is sent, this does not flow through the resonant assembly 29 , This can thus be very space-saving and small, for example, designed as an SMD component and contacted via thin conductor tracks. Thus, the inventive concept not only improves the electromagnetic compatibility of the device 10 but also the design freedom.

Es wird darauf hingewiesen, dass bei allen vorbeschriebenen Ausführungsformen eine Reihenschaltung 27, die gemäß einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist, ergänzend oder alternativ auch zwischen dem Eingang 20b des Gleichrichters 20 und dem PE-Anschluss 18 angeordnet sein kann. Weiter ist es bei allen vorbeschriebenen Ausführungsformen möglich, ergänzend oder alternativ eine Reihenschaltung 27, die gemäß einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist, zwischen einen oder beide Gleichrichterausgänge 20c und/oder 20d und den PE-Anschluss 18 zu schalten. Von dem nachgeschalteten Hochsetzsteller herrührende hochfrequente Störungen können so effektiv eingegrenzt und an der Verbreitung gehindert werden, während weniger hochfrequente Störungen effizient kurzgeschlossen werden.It should be noted that in all the above-described embodiments, a series connection 27 , which is formed according to one of the above-described embodiments, in addition or alternatively between the entrance 20b of the rectifier 20 and the PE connection 18 can be arranged. Further, it is possible in all the above-described embodiments, in addition or alternatively, a series circuit 27 , which is formed according to one of the above-described embodiments, between one or both rectifier outputs 20c and or 20d and the PE connection 18 to switch. High-frequency noise resulting from the downstream boost converter can thus be effectively confined and prevented from spreading, while less high-frequency noise can be efficiently short-circuited.

Das erfindungsgemäße Gerät 10 weist als zusätzliche Entstörmaßnahme in einem von einer netzspannungsführenden Leitung 28’ zu einem PE-Anschluss 18 führenden Zweig eine Resonanzbaugruppe 29 auf, die als Sperrfilter wirkt. Sie hemmt den Durchgang von Frequenzen, für die der Schutzleiter als Antenne wirken würde. Es handelt sich dabei vorzugsweise um einen Frequenzbereich zwischen 80 und 120 MHz, einschließlich eventuell benachbarter Frequenzen. Vorzugsweise hat die Resonanzbaugruppe Sperrfiltercharakteristik durch Erzielung einer Parallelresonanz.The device according to the invention 10 has as an additional suppression measure in one of a mains voltage leading line 28 ' to a PE connection 18 leading branch of a resonant assembly 29 on, which acts as a blocking filter. It inhibits the passage of frequencies for which the protective conductor would act as an antenna. It is preferably a frequency range between 80 and 120 MHz, including possibly adjacent frequencies. Preferably, the resonant assembly has notch filter characteristics by obtaining a parallel resonance.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Gerät device
1111
Lichtquellelight source
1212
Netznetwork
1313
wechselspannungsführende Leitungalternating voltage line
1414
nullpotentialführende Leitungzero-potential-carrying line
1515
Schutzleiterprotective conductor
1616
L-EingangL input
1717
N-EingangN input
1818
PE-EingangPE input
1919
NetzfilterLine filter
2020
Gleichrichterrectifier
20a20a
netzspannungsführender Eingang des Gleichrichters mains voltage leading input of the rectifier
20b20b
nullspannungsführender Eingang des Gleichrichterszero voltage leading input of the rectifier
20c20c
erster Ausgang des Gleichrichters first output of the rectifier
20d 20d
zweiter Ausgang des Gleichrichters second output of the rectifier
2121
elektronische Schaltungelectronic switch
21a21a
elektronischer Schalter der Schaltungelectronic switch of the circuit
21b21b
Schutzleiteranschluss der Schaltung 21 Protective conductor connection of the circuit 21
2222
Drosselthrottle
2323
Kondensatorcapacitor
2424
Kondensatorcapacitor
2525
Varistorvaristor
2626
Sicherungfuse
2727
Reihenschaltungseries connection
2828
Y-KondensatorY-capacitor
28’28 '
netzspannungführende Leitungmains voltage leading line
2929
Resonanzbaugrupperesonance assembly
3030
induktive Komponenteinductive component
3131
kapazitive Komponentecapacitive component
3232
resistive Komponenteresistive component
3333
Körperbody
3434
Drahtwire
3535
Endkappeendcap
3636
Endkappeendcap
3737
Grenzkurvelimit curve
XX
Impedanzimpedance
|X|| X |
Betrag der ImpedanzAmount of impedance
II
Messkurve der Störungen ohne Resonanzbaugruppe 29 Measurement curve of the disturbances without resonance module 29
IIII
Messkurve der Störungen mit Resonanzbaugruppe 29 Measurement curve of the disturbances with resonance module 29
RR
ohmscher Widerstandohmic resistance
ff
Frequenzfrequency
f0 f 0
Resonanzfrequenzresonant frequency
dBµVdBĩV
Einheit der gemessenen StörspannungUnit of measured interference voltage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 93/20677 [0003] WO 93/20677 [0003]
  • EP 2067386 B1 [0005] EP 2067386 B1 [0005]

Claims (10)

Netzbetriebenes Gerät (10) mit einem Gleichrichter (20), der einen Eingang mit zwei Eingangsanschlüssen (20a, 20b) und einen Ausgang mit zwei Ausgangsanschlüssen (20b, 20c) aufweist, mit einem Netzfilter (19), das zwischen dem Eingang des Gleichrichters (20) und netzseitigen Anschlüssen angeordnet ist, zu denen ein L-Anschluss (16), ein N-Anschluss (17) sowie ein PE-Anschluss (18) gehört, mit einer Umsetzerschaltung (21), die an den Ausgang des Gleichrichters (20) angeschlossen ist und die mindestens einen oberhalb der Netzfrequenz schaltenden elektronischen Schalter (21a) aufweist, mit einer Reihenschaltung (27) aus einem Y-Kondensator (28) und einer Resonanzbaugruppe (29), wobei die Reihenschaltung (27) in einem Zweig angeordnet ist, der von dem mit dem L- oder N-Anschluss (16, 17) galvanisch verbundenen Eingangsanschluss (20a, 20b) oder einer galvanisch mit diesem verbundenen Leitung und/oder von mindestens einem Ausgangsanschluss (20c, 20d) des Gleichrichters (20) zu dem PE-Anschluss (18) führt.Mains powered device ( 10 ) with a rectifier ( 20 ), which has an input with two input terminals ( 20a . 20b ) and an output with two output terminals ( 20b . 20c ), with a line filter ( 19 ) located between the input of the rectifier ( 20 ) and network-side terminals, to which an L-terminal ( 16 ), an N-port ( 17 ) as well as a PE connection ( 18 ), with a converter circuit ( 21 ) connected to the output of the rectifier ( 20 ) and the at least one above the mains frequency switching electronic switch ( 21a ), with a series circuit ( 27 ) from a Y-capacitor ( 28 ) and a resonance module ( 29 ), wherein the series circuit ( 27 ) is arranged in a branch which is separated from that with the L or N terminal ( 16 . 17 ) galvanically connected input terminal ( 20a . 20b ) or a line electrically connected thereto and / or at least one output terminal ( 20c . 20d ) of the rectifier ( 20 ) to the PE port ( 18 ) leads. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzbaugruppe (29) eine induktive Komponente (30) und eine kapazitive Komponente (31) aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the resonance assembly ( 29 ) an inductive component ( 30 ) and a capacitive component ( 31 ) having. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzbaugruppe (29) eine dissipative Komponente (32) aufweist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the resonance module ( 29 ) a dissipative component ( 32 ) having. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzbaugruppe (29) eine dissipative Komponente (32) aufweist, deren Wert zwischen 1 kΩ und 3 kΩ liegt und vorzugsweise 2 kΩ beträgt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the resonance module ( 29 ) a dissipative component ( 32 ), whose value is between 1 kΩ and 3 kΩ, and is preferably 2 kΩ. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzbaugruppe (29) zumindest unterhalb einer Grenzfrequenz ein vorwiegend induktives Verhalten aufweist, wobei die Grenzfrequenz vorzugsweise zwischen 50 MHz und 200 MHz, weiter vorzugsweise bei 100 MHz liegt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the resonance module ( 29 ) has a predominantly inductive behavior, at least below a cutoff frequency, wherein the cutoff frequency is preferably between 50 MHz and 200 MHz, more preferably at 100 MHz. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzbaugruppe (29) eine Parallelresonanz aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the resonance module ( 29 ) has a parallel resonance. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzbaugruppe (29) eine Parallelresonanz zwischen 50 MHz und 200 MHz, vorzugsweise bei 100 MHz aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the resonance module ( 29 ) has a parallel resonance between 50 MHz and 200 MHz, preferably at 100 MHz. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Y-Kondensator (28) eine Kapazität zwischen 1 nF und 5 nF, vorzugsweise zwischen 2,2 nF und 3,3 nF aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Y capacitor ( 28 ) has a capacitance between 1 nF and 5 nF, preferably between 2.2 nF and 3.3 nF. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzbaugruppe (29) durch ein SMD-Spulenbauelement gebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the resonance module ( 29 ) is formed by an SMD coil component. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzerschaltung einen Schutzleiteranschluss (21b) aufweist, der unmittelbar mit dem PE-Anschluss (18) verbunden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the converter circuit has a protective conductor connection ( 21b ) directly connected to the PE terminal ( 18 ) connected is.
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